汽车行业迅猛发展,极大地便利了人们的生活。应用于汽车中的新技术也不断涌现,各种形式的电控系统帮助驾驶员更好的驾驶汽车,线控四轮独立制动系统便是其中之一。相比较传统的机械制动系统,线控四轮独立制动系统以电子元件代替机械构件,具有结构简单,工作稳定,可实现ABS等高级功能的优点。然而,如何确保线控系统的正常工作,成为了一个重要议题。为提高可靠性,本文从功能安全的角度出发,对液压式线控四轮独立制动系统进行研究。首先,对四轮独立制动系统的结构进行了分析,评估了制动失灵、自发制动、制动有误、制动跑偏、制动迟滞五种故障模式在四种不同环境下失效的功能安全目标,由此确定系统设计的整体目标。然后对五种失效模式具体分析,建立故障树,找到了可能引起失效的位置,建立四轮独立制动系统的功能安全要求。其次,基于对汽车进行制动稳定性分析,确定了理想制动力分配的方法。通过计算载荷在前后车轴、左右车轮的转移,得到各个车轮的垂直载荷,进而确定初步的制动力,再根据轮速对四轮的制动力进行调整,最终得到四个车轮的制动力,最终建立了正常的四轮独立制动系统的控制策略。再次,按照功能安全要求,对正常的控制策略进行功能安全研究。包括对踏板传感器和电源进行硬件冗余并设计控制算法;对轮速传感器提出基于轮速、轮速变化率以及极限值的失效判定方法;选用了Flex Ray通讯网络;对ECU和制动控制器进行了冗余设计。另外,以左前轮失效为例,设计了单轮失效制动控制系统,制定了通过调整制动压力增速的方法来抑制制动跑偏。建立了符合ASIL D的四轮独立制动系统的控制策略。最后,采取Car Sim和MATLAB/Simulink软件联合建模的方法,建立了符合功能安全要求的四轮独立制动汽车模型,依据ISO 26262-8确立了故障注入信息,以正常的四轮制动系统为对比,分别在直线制动和弯道制动工况下进行仿真试验。结果表明,符合功能安全要求的控制策略的在发生故障后各项指标与正常的四轮制动汽车完全一致。建立单轮失效制动控制系统,通过与正常的四轮独立制动系统仿真对比,验证了单轮失效控制策略的可行性。由以上分析,整个系统达到了ASIL D等级。